高超声速飞行器等离子体鞘套的电磁特性
作者：张厚，殷雄 著
出版时间：2018年版
内容简介
等离子体鞘套是战略导弹、飞船、空天飞机等高超声速飞行器重返大气层时普遍存在的再人现象，研究电磁波与等离子体鞘套的作用机理对于实现战略导弹突防以及掌控高超声速飞行器再人时所出现的通信中断现象具有重要的军事意义和战略价值。作为一种新概念的飞行武器防御技术，等离子体隐身技术在军事领域具有广阔的应用前景，已成为世界各大国研究的热点。等离子体鞘套能使几乎所有频段的无线电信号发生衰减，因而研究等离子体鞘套对电磁波信号的影响与研究等离子体隐身技术具有很强的相关性。
《高超声速飞行器等离子体鞘套的电磁特性》旨在对再入等离子体鞘套的电磁特性开展理论研究。通过流体动力学仿真，获得再人体模型的高超声速绕流流场特性，通过相关公式对各再人体模型的流场结果进行转化处理，得到各再人体的等离子体鞘套电磁模型。在此基础上，运用改进的电磁学方法研究电磁波在等离子体鞘套中的传播特性（如吸收衰减效应，同极化或交叉极化透射、反射效应）；并研究等离子体鞘套在不同条件下的散射特性及其对目标本体散射特性的影响。
《高超声速飞行器等离子体鞘套的电磁特性》内容能为高超声速飞行器突防设计、掌控再入通信中断设计、高超声速飞行器等离子体隐身技术等提供重要的理论依据和技术支持。
目录
第1章 综述
1．1 等离子鞘套电磁特性的研究意义
1．2 等离子体鞘套电磁特性的研究方法
1．2．1 高超声速流动的计算方法
1．2．2 电磁波与等离子体作用的计算方法
第2章 等离子体鞘套的理论基础
2．1 等离子体的基本特性
2．1．1 等离子体基本参数
2．1 -2等离子体的介电特性
2．1．3 等离子体的色散特性
2．2 等离子体鞘套的磁流体力学基础
2．2．1 磁流体力学问题的解耦条件
2．2．2 气体流场的基本概念
2．2．3 等离子体鞘套的流体特征
2．3 电磁波与等离子体的相互作用
2．3．1 高通滤波、相移及吸收衰减特性
2．3．2 磁化条件下的法拉第旋转效应及共振吸收现象
2．3．3 电磁波折射效应
2．3．4 多普勒频移效应
第3章 高超声速目标热化学非平衡流模拟
3．1 高超声速热化学非平衡流的CFD理论
3．1．1 热力学温度模型
3．1．2 化学反应动力学模型
3．1．3 热化学非平衡流控制方程
3．1．4 计算方法与算例验证
3．2 再人体模型的建立
3．3 气动物理特性相似规律
3．4 微缩尺度模型
3．5 再人体绕流流动模拟结果与分析
3．5．1 高超声速钝锥绕流流动模拟
3．5．2 高超声速球冠倒锥体绕流流动模拟
3．5．3 高超声速锐头体绕流流动模拟
第4章 等离子体鞘套电磁特性分析的时域有限差分方法
4．1 改进的非磁化等离子体FDTD方法
4．1．1 改进的非磁化等离子体SO-FDTD方法
4．1．2 改进的非磁化等离子体ADI-FDTD方法
4．1．3 算法验证与分析
4．2 改进的磁化等离子体SO-FDTD方法
4．2．1 改进的基于任意磁偏角的磁化等离子体SO-FDTD方法
4．2．2 改进的基于00磁偏角的磁化等离子体SO-FDTD方法
4．2．3 算法验证与分析
4．3 提升高阶差分方程迭代计算效率的内存优化算法
第5章 电磁波在等离子体鞘套中的传播特性
5．1 电磁波在等离子体鞘套中传播的理论分析方法
5．1．1 传播矩阵法
5．1．2 FDTD方法
5．1．3 有效性分析
5．2 等离子体鞘套电磁模型
5．2．1 等离子体鞘套电磁特性参数的提取
5．2．2 等离子体鞘套电磁特性参数的分布
5．3 电磁波入射到非磁化等离子体鞘套的传播特性分析
5．3．1 观察点位置变化对电磁波传播特性的影响
5．3．2 入射角变化对电磁波传播特性的影响
5．3．3 再入速度变化对电磁波传播特性的影响
5．3．4 再入高度变化对电磁波传播特性的影响
5．4 电磁波入射到局部磁化等离子体鞘套的传播特性分析
5．4．1 磁场强度变化对电磁波传播特性的影响
5．4．2 磁偏角变化对电磁波传播特性的影响
5．4．3 再入高度及速度变化对电磁波传播特性的影响
5．4．4 外加磁场分布特性对电磁波传播特性的影响
……
第6章 等离子体鞘套的电磁散射特性
附录
参考文献
